基于单片机的温度检测及计算器设计课件

1、基于单片机的温度检测及计算器设计汇报人：杨业青 汇报时间：2017.01.17目录content软件设计13设计内容及目的单片机最小系统原理图总结与体会信息工程学院E21142设计内容及目的1利用DS18B20传感器设计一个温度检测系统，以实现实时检测环境温度的目的运用单片机最小系统设计一个简易计算器，实现四位数以内的整数的加减乘除运算 设计内容第一章节 设计内容及目的01020304熟练单片机的内部资源以及各个引脚的功能通过实践来增强动手能力通过写程序来提高自己的程序设计方法与步骤结合模数电知识以及相关的硬件知识整体把握设计内容第一章节 设计内容及目的 DS18B20直接将环境温度转化成数字

2、信号，以数字码方式串行输出 数码管显示原理动态扫描原理：通过控制位选端和各段引脚送入数据，极大地节省了I/O口利用DS18B20温度传感器实现环境温度的检测把检测到的温度通过数码管显示出来二. 温度检测设计主体思想单片机最小系统原理图2二. 单片机最小系统原理图计算器设计温度检测设计温度检测设计计算器设计数码管控制部分：通过P0控制段码的送入，P3高四位控制位选，选通数码管DS18B20硬件电路按键检测部分检测P2口电平数码管控制部分：通过P0控制段码的送入，P3高四位控制位选，选通数码管1. 计算器及温度检测涉及的硬件电路模块0102032. DS18B20温度传感器DS18B20温度传感器

3、特性典型的硬件连接方式DS18B20的使用方法信息工程学院E211主要特性：适应电压范围更宽，电压范围：3.05.5V，在寄生电源方式下可由数 据线供电 独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温 DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部 传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内 温范围55+125，在-10+85时精度为0.5 可编程 的分辨率为912位，对应的可分辨温度分别为0.5、0.25、0.125和0.0625，可

4、实现高精度测温 在9位分辨率时最多在 93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时最多在 750ms内把温度值转换为数字 测量结果直接输出数字温度信号，以一 线总线串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力 负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁， 但不能正常工作。02典型的硬件连接方式要想使DS18B20进行精确的温度转换，I/O线必须保证在温度转换期间提供足够的能量，由 于每个DS18B20在温度转换期间工作电流达到1mA，当几个温度传感器挂在同一根I/O线上进行多点测温时，只靠上拉电阻就无法提供足够的 能量，会造成无法转换温度或温度误差极大。在外部电源

5、供电方式下，DS18B20工作电源由VDD引脚接入，此时I/O线不需要强上拉，不存在电源电流不足的问题，可以保证 转换精度，同时在总线上理论可以挂接任意多个DS18B20传感器，组成多点测温系统。写数据时序（1） 数据线先置低电平“0”。（2） 延时确定的时间为15微秒。（3） 按从低位到高位的顺序发送字节（一次只发送一位）。（4） 延时时间为45微秒。（5） 将数据线拉到高电平。（6） 重复上（1）到（5）的操作直到所有的字节全部发送完为止。（7） 最后将数据线拉高。读数据时序（1）将数据线拉高“1”。（2）延时2微秒。（3）将数据线拉低“0”。（4）延时6微秒。（5）将数据线拉高“1”。（

6、6）延时4微秒。（7）读数据线的状态得到1个状态位，并进行数据处理。（8）延时30微秒。（9）重复，直到读取完一个字节。DS18B20指令集：温度转换 44H 启动DS18B20进行温度转换读暂存器 BEH 读暂存器9字节二进制数字写暂存器 4EH 将数据写入暂存器的TH、TL字节复制暂存器 48H 把暂存器的TH、TL字节写到E2PROM中读电源供电方式 B4H 启动DS18B20发送电源供电方式的信号给主CPU读ROM 33H 读DS18B20温度传感器ROM中的编码（64位地址）匹配ROM 55H 发出64位ROM编码跳过ROM CCH 直接向18B20发温度变换指令，适用于一个从机软件设计3一. 程序流程图开始DS18B20初始化读一位数据读一个字节写一个字节获取温度并转换读取寄存器中的温度数据显示结束1.温度显示程序设计2.计算器程序设计开始切换键是否按下？温度显示结合切换键和按键扫描函数返回不同的数值切换键所处的状态（dis）数据处理，键入数值数字键？符号键？第一个数清零，输入第二个运算数根据符号键计算出结果结束硬件电路程序设计的分块化总结与归纳硬件电路结合模数电